水中桩基、承台施工平台方案

1、西咸新区沣东新城红光路沣河大桥桩基、承台施工平台专项方案编制：审核：审批：中国水电建设集团路桥工程有限公司红光路沣河大桥项目经理部二一三年八月1 红光路沣河桥桩基、承台施工平台专项方案一、编制依据 1 、由中交第一公路勘察设计研究院有限公司设计西咸新区沣东新城红光路沣河桥 第一册 桥梁基础工程 2 、 沣东新城红光路沣河大桥总体临建方案 3 、 城市桥梁工程施工与质量验收规范 （cjj 2-2008 ） 4 、 红光路沣河大桥工程勘察报告5、 公路桥涵施工技术规范 （jtg/t f50-2011）二、工程概况西咸新区沣东新城红光路沣河大桥起止桩号k0+896 k1+813 ，全长 917 米，

2、主桥为 5100m的变截面连续箱梁跨越沣河主河道。9#桥墩右幅、 10#桥墩、11#桥墩、 12#桥墩处于水中，水深9 米，共计 105 根桩基、 7 个承台、 14 个桥墩涉及水中施工。去年进场以来，我项目部就对桥位处沣河的水位变化情况进行了密切关注和调查了解，桥位处沣河的常水位基本维持在381.0m382.0m，河底受常年采砂影响，河底标高在 374.0375.0m， 并且桥位范围内及下游200 米处有 2 座土岛，对施工范围水位影响较大。今年沣河在进入雨季以来共出现了两次涨水，据秦都水文站提供的相应资料（项目部与沣河秦都水文站签订了汛期的报讯协议），其流量分别为 460 m3/s 和15

3、0m3/s ，现场观测，桥位处最高水位分别为385.5m和 383.5m。据秦都水文站提供的水文资料，沣河五年一遇洪水流量为436m3/s ，十年一遇洪水流量为 587m3/s ，二十年一遇洪水流量为789m3/s 。2 三、交通条件本项目交通便利， 桥梁终端与既有公路相邻， 考虑施工需要将沿桥梁右幅修筑一道宽 8m 的临时便道，施工便道与既有公路连接， 河道搭设一长 400m宽 6m的钢便桥与施工便道相连接，以满足施工需要和左右岸的通行需求。四、总体施工方案4.1 方案规划根据现有的图纸及调查了解的情况， 为满足施工需要水中桩基和承台施工须搭设钢便桥并设置相应的作业平台， 初步拟定了筑岛和搭

4、设水中作业平台两种方案。4.2 筑岛方案沣河汛期水位较高， 平常水位相对稳定， 所以提出了水中桩基和承台施工筑岛方案，其总体规划为：9#墩利用左幅的开挖料进行右幅筑岛施工，10#、11#、12#墩借土填方筑岛。筑岛的平面尺寸以承台外边线外放5m 作为筑岛顶面的边线，靠近钢便桥一侧距承台边7.6m（为满足钢便桥上吊车作业需要，钢便桥靠近桥位一侧距右幅桥位边线4.5m） 。 顶面平面尺寸为 61.4m22.4m （9 号为 39.3m桥位 中心线钢便桥中心线3 22.4m） 。外侧边坡比 1:1，迎水面采用码砌砂袋防护。平台顶面高程按386.0m控制，靠近钢便桥一侧修筑斜坡道与钢便桥连接。筑岛在下

5、部结构施工完毕后，需进行挖除，挖除至水面以下及380.0m高程。根据设计桩顶标高为378.1m，筑岛顶标高为386.0m，在筑岛上进行桩基施工时，虚桩长度为7.9m。4.3 水中作业平台方案首先在搭设作业平台前先将桥墩承台处借土填筑至383.0m 高程，顶面平面尺寸为： 63.423.4m， （9 号为 36.6m23.4m） 。承台施工采用钢板桩围堰。水中作业平台顶面高程与钢便桥齐平，高程为 388.6m，采用600、壁厚 10 mm 的钢管桩基础（横向布置3 根、间距为 2.3 米） ，桩顶布置两根i45bcm 工字钢横梁；钢便桥纵梁各跨跨径均设计为12m 、实际施工过程因为地质或施工条件

6、限制跨径会有所不同但均不应超过12m 。根据行车荷载及桥面宽度要求，12 米跨纵梁布置单层 3 排 6 片贝雷片（规格为 175cm 350cm ） ；贝雷片纵向间用贝雷销联结，横向用 90 型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用 u型铁件联结以防滑动。桥面采用公路用装配式钢桥定型桥面板（设计规定最大荷载为挂车80 级，故受力不再做验算），单块规格为 4.5m1.26m，桥面板结构组成为： 5.5mm厚印花钢板、12cm工字钢底横肋（间距30cm ） 、12cm槽钢底竖肋（间距 65cm ） 。制作好的桥面板安放在贝雷片纵梁上并用u型铁件联结。桥面采用钢管（直径3.0cm）

7、做成的栏杆进行防护，栏杆高度1.2 米，栏杆纵向 5.0 米 1 根立柱、高度方向设置两道横杆，安装完成后涂上红白油漆。该方案中，筑岛顶标高为 383.0m， 在筑岛上进行桩基施工时， 虚桩长度 4.9m。下部结构施工完成后拆除钢便桥作业平台，拔除钢板桩围堰， 挖除筑岛土体至 380.0m高程。水中作业平台的平面尺寸及结构见水中作业平台平面布置图。4.4 钢便桥红光路大桥便桥设计长度 400米，单跨跨度为 12米，共计 33跨，桥面有效宽度6米。将各个墩位筑岛形成的作业平台进行连接，钢便桥桥面高程为388.6m，以满足施工设备的通行需求和洪水过流需要。基础：zq1 zq32 号墩采用 6004

8、 10mm 钢管桩基础；桥台采用 c30 混凝土桥台，台后与施工便道顺接。钢便桥设计共为 33跨，连续墩采用单排 3根桩基，桩间距 2.3m；钢钢便桥下横梁采用双支 i 45b，以321型贝雷桁架作为主梁，二榀一组，花架宽度为0.45m，相邻两组中心距 2m ，全断面共计 3组。贝雷梁顶的横向分配梁采用hn 350*175mm ，分配梁之间间距为 400mm ，桥面标高 +388.6m。根据桥位地质土层情况判定，钢管桩的入土深度要达到 810m。桥面板采用槽钢 20a(材质 16mn)并排卧放，其下按照 0.75 米间距放置 6 排，采用 321型装配式公路钢桥贝雷片拼装而成， 排与排采用 9

9、00型支撑架交错布置；便桥基础采用直径600mm，壁厚 10 mm的钢管桩 3 根钢管桩采用 1 根 i40a 工字钢横向连接为一个整体，钢管桩外露长度超过5 米时，设置剪刀撑，采用 12 槽钢与钢管桩焊接连接，主梁的连接采用u 型卡连接固定，以抵御行车冲击力。考虑季节性涨水影响，桥面距流水面高5 米。4.5 钢板桩承台施工时基坑采用拉森型钢板桩支护，钢板桩顶面标高为383m。桥位处水深 49m，大部分为 7m 左右，方案二较方案一能减少钢板桩的长度（不筑岛钢板桩长度需要15m，筑岛后减少至 9m） ，并减少钢板桩的内部支撑（15m钢板桩内支撑需要5 道，9m 钢板桩内支撑 2 道即可满足要求

10、），以免影响承台施工，立面图平面图钢栈桥标高： 388.6筑岛顶标高： 383.0承台承台钢板桩顶标高： 383.0钢便桥钢便桥承台承台水中作业平台平面布置图5 4.6 河道内原土岛清除在位于本大桥施工范围内及下游200m 处有两座土岛，桥位处土岛的大小为 168m30m，顶面标高为384.0m；下游处土岛大小为140m9.6m，顶面标高 383.5m；具体见下图。在原河道内，两座土岛阻挡河水的有效过水断面，导致河水位升高，对筑岛及施工平台造成水位压力。 为确保在筑岛及施工平台完成后，河道内能够有足够的过水断面，计划将两座土岛进行挖除，疏通河道，增加过流能力，确保安全度汛。4.7、过流计算4.

11、6.1筑岛作业平台过流计算筑岛填筑完成后，对筑岛上游进行疏通，确保9#10#、10#11#、11#12#之间能够顺畅过水， 筑岛顶高程 386.0m，过水断面宽度 93.12m3=279m ，河底高程受挖砂影响， 多数为深坑，计算时按 382.0m考虑，筑岛的安全高度 0.5m，洪水位按 385.5m 考虑，采用宽顶堰流计算，其过流能力为658m3/s ，能够满足10 年一遇洪水的过流需要。4.6.2水中作业平台过流计算首先筑岛填筑完成后，搭设施工平台，确保9#10#、10#11#、11#12#之间能够顺畅过水，平台顶高程388.6m，过水断面宽度83.64=334m ，河底高桥 位 处 阻

12、水 的孤岛下游处土岛下 游 过 流 宽度为 35 米6 程受挖砂影响，多数为深坑，计算时按382.0m考虑，钢便桥底高程为386.9m，洪水位按 385.5m 考虑，采用宽顶堰流计算，其过流能力为853m3/s ，能够满足20 年一遇洪水的过流需要。五、方案比选5.1 方案对应的主要工程量5.1.1、筑岛的主要工程量1）土方填筑量：（61.4+85.4）12222.43=59189m3； （10#12#筑岛）（39.3+63.3）12222.4=13789m3； （9#筑岛）4座筑岛共填筑 59189+13789=72978m3；2）钢便桥： 400m ；3）15m 钢板桩： 23.8+14.

13、4+23.8+14.4=76.4m ；(9#筑岛) (51.8+14.4+51.8+14.4)3=397.2m； （10#12#筑岛）4座筑岛钢板桩长度为 76.4+397.2=473.6m；4）筑岛挖除土方量：（61.4+73.4）6222.43=27175m3； （10#12#筑岛）（39.3+51.3）6222.4=6088m3； （9#筑岛）4座筑岛共挖除 27175+6088=33263m3；5.1.2 水中施工平台主要工程量1）土方量填筑：（62+78）8222.63=37968m3； （10#12#筑岛）（36.6+52.6）8222.6=8063m3； （9#筑岛）4座筑岛共填

14、筑 37968+8063=46031m3；2）钢便桥： 400m ；3）9m 钢板桩： 23.8+14.4+23.8+14.4=76.4m ；(9#筑岛) (51.8+14.4+51.8+14.4)3=397.2m； （10#12#筑岛）4座筑岛钢板桩长度为 76.4+397.2=473.6m；4）钢平台：平台面积共 60.6m23.4m3=4254m2； （10#12#平台）38.6m20.4m=787m2； （9#筑岛）4座钢平台共 4254+787=5041m2；5）筑岛挖除土方量：（62+68）3222.63=13221m3； （10#12#筑岛）（36.6+42.6）3222.6=2

15、684m3； （9#筑岛）7 4座筑岛共挖除 13221+2684=15905m3；5.2 方案成本计算方案成本计算工程项目单位水中筑岛水中施工平台+水中筑岛工程量单价总价工程量单价总价筑岛填筑m372978705108460 46031703222170 钢便桥m400150006000000 400150006000000 钢板桩m 473.6 4500 2131200 473.6 2500 1184000 钢平台m20 504110005041000 虚桩长度m 840 800 672000 415 800 332000 筑岛挖除m333263 70 2328410 1590570111

16、3350 合计1624007016892520 5.3 方案综合比选桩基、承台作业平台方案对比平台方式项目水中筑岛水中施工平台备注费用比较 （万元）1624 1689 对工程进度的影响填土工程量大，施工期间受雨天影响较大。平台搭设时间较长，施工期间不受雨天影响。施工难度岛体防冲刷要求较高。钢管桩及施工平台施工难度较大。安全填筑需确保压实度，大型机械作业存在安全隐患。在钢管桩及平台施工中存在安全隐患，但在主体施工时，较安全。8 设备要求需投入大量土方作业机械需打桩设备及少量土方作业机械对环保的影响大量的土方填筑，对河水污染较大土方填筑较少，对河流的污染较小对河道的度汛影响能满足十年一遇洪水过流需

17、要对河道过流影响较小，能满足二十年一遇洪水过流需要经过比较，水中作业平台的费用略高于筑岛，但水中作业平台在雨季施工不受影响，而且对汛期度汛的影响很小，优势明显。如果采用筑岛方案，为了确保汛期安全度汛， 必须对桥位下游河道进行疏通、清理，据了解目前下游河道的征地问题尚未解决， 疏通河道很难实现。 本项目是沣东新城的重点项目，工期压力比较大，采用筑岛方案受制约因素较多，无法保证工期， 因此我部建议采用方案二：水中作业平台。六、施工工艺具体施工步骤如图：筑岛及平台施工顺序图9#、12#筑岛及平台9#、12#墩桩基施工10#、11#筑岛及平台10#、 11#墩桩基施工9#、12#墩承台施工拆除平台，掘

18、出岛体土方、墩身施工10#、 11#墩承台施工钢便桥施工9 6.1 筑岛施工6.1.1 测量放样放样出桥梁中线，沿中线左右划线，确定回填方位。6.1.2 施工准备施工前先将筑岛范围及便道范围用标注物标识，填筑前需将筑岛范围内河床上树根、草皮、污泥等杂物清理干净，以减少渗流，在材料准备上，提前选定堰体土料，以保证各种材料及时到位。6.1.3 岛体填筑（1） 、堰体土采用素土，为保证各工序的衔接，堰体采用分段流水作业，采用1.2m3挖掘机，自卸车运输至筑岛施工现场，筑岛填筑不要直接向水中倾倒土，应出水面和土倒在已有堰头， 用机械顺坡送入水中， 以免直接倒入水中土体发生离析或被水冲走，造成堰体填好后

19、渗水，造成浪费，水面以上土分层填筑，每层厚度不超过30cm ，并采用压路碾压密实，达到堰体整体稳固，承受一定的抗冲刷，合拢后不下沉，不塌陷满足施工要求。（2） 、对承台四周插打拉森型钢板桩，先对钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组前必须进行检查。测量放样后，按照施工方法，先打定位桩，在定位桩上安置导梁， 组成框架式的围笼作为插桩时导向设备，因此在施打前必须制作导向架。最后剩下20 片，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。（3） 、清除筑岛内淤泥； 先采用抽水机将被围起部分水抽干，然后组织挖机及运输车将水中淤泥运离现场。（4）

20、 、施工中严格按照设计要求放出坐标控制点，保证施工过程没有多于设计的土落入河道造成汇水面积减少，水流量增大给堰体造成压力。6.1.4 、土岛清除施工待主体工程完毕以后，开始挖掘出岛体，掘出深度在水下34m 。清除土岛时，从河道中心向岸边清理，4 台挖掘机同时作业，开挖顺序先清理岛体中心，再向岸边逐步施工， 开挖的土方全部外运。 施工中为满足环保要求， 对出场车辆进行清洗，设置刷车设备一套。6.2 钢便桥及作业平台施工10 6.2.1 主要设计标准、参考资料和验收标准（1） 、主要设计标准、计算行车速度： 5km/h 、设计荷载：单跨跨中承载500kn重车（备注：桥梁施工过程最重车辆为10m3水

21、泥砼罐车、其自重和砼重为350kn ，经过施工控制相邻跨单跨12 米最多通行一部罐车）、桥跨布置： n12m连续贝雷梁桥、桥面布置：净宽6m 、桥面高程： +388.6m 、行车距离：不小于30 米（2） 、主要参考资料、交通部公路桥涵施工技术规范jtj0412000 、人民交通出版社路桥施工计算手册、交通部交通战备办公室装配式公路钢桥使用手册、 公路施工手册、 公路桥涵钢结构木结构设计规范（3） 、主要验收标准钢便桥和钢平台架设完毕后以施工过程实际经受的最大荷载来进行通行验收，即以一辆10m3水泥砼罐车（总重量约350kn ）来回通行来检验便桥和平台的稳定性和安全性，同时布置观测点观测钢便桥

22、和平台沉降和位移变形。6.2.2 钢便桥结构形式如下、基础结构为：钢管桩基础、下部结构为：工字钢横梁、上部结构为：贝雷片纵梁、桥面结构为：装配式公路钢桥专用桥面板、防护结构为：钢管护栏6.2.3 钢便桥施工设计文字说明（1） 、基础及下部结构设计钢便桥钢管桩基础布置形式：11 根据桥位所处实际地质和水深情况，钢便桥桥墩基础采用如下形式布置：、钢便桥普通墩采用 600mm 、壁厚 10 mm 的钢管桩基础（横向布置3 根、间距为 2.3 米） 、桩顶布置两根 i45cm 工字钢横梁；、制动墩（每隔三跨设置一制动墩） ：采用 600mm 、壁厚 10 mm的钢管、单墩布置 6 根管桩排架基础。管桩

23、与管桩之间用c10槽钢水平向和剪刀方向牢固焊接。（2） 、上部结构设计钢便桥纵梁各跨跨径均设计为12m 、实际施工过程因为地质或施工条件限制跨径会有所不同但均不应超过12m 。根据行车荷载及桥面宽度要求，12 米跨纵梁布置单层 3 排 6 片贝雷片（规格为 175cm 350cm ） ；贝雷片纵向间用贝雷销联结，横向用 90 型定型支撑片联结以保证其整体稳定性，贝雷片与工字钢横梁间用 u型铁件联结以防滑动。（3） 、桥面结构设计钢便桥采用双向通行设计，全宽6m ，桥面采用 10mm 钢板，并做防滑处理，外侧采用直径 48mm 钢管做围栏硬防护，栏杆的竖杆、扶手涂刷上红白相间的油漆，并粘贴反光膜

24、用于警示桥梁界限，竖杆高度1.0m。每隔 30m设置安全警示灯，每隔 20m设置夜间照明灯。6.3 钢便桥及作业平台施工工艺流程及主要方法钢管桩加工制作吊车就位振动锤与钢管桩连接测量定位振动下沉钢管桩钢管桩间联接系焊接桩顶钢板及横梁安装吊车纵向安装贝雷梁装配式钢桥面板安装栏杆安装打钢管桩技术要求：严格按设计书要求的位置和标高打桩。钢管桩中轴线斜率 1l、且不大于 20mm 。钢管桩入土深度必须大于 7 m ， 实际施工过程由于各个支墩地质情况复杂，管桩终孔高程应以dz90桩锤激振 2 分钟仍无进尺为准。钢管桩的清除：河道管理要求，新桥建成后必须拔除钢管桩。6.3.1 主要施工方法12 （1）

25、、施工流程测量定位导向架固定吊机就位起吊管桩打至设计标高桩顶切槽及牛腿安装横梁就位焊接纵梁固定焊接直道板横梁铺设铺设桥面板扶手安装设备移位其他附属设施安装。（2） 、施工方法第一步：导向梁或夹桩架前移就位。靠近岸边两跨利用导向梁定位，其他跨利用夹桩架定位。 导向梁前移就位依靠履带吊， 夹桩架首次就位依靠履带吊，后续前移就位依靠2 台 3t 卷扬机对称同步牵引。导向架固定在已经形成的一跨栈桥的 3 根钢管桩上。第二步：全站仪测量确定桩位并标识。第三步：确定桩位。 利用导向架或夹桩架上的活动工字钢形成导向方框，确定桩位。导向框内径为钢管桩外径加20cm。导向方框宜点焊连接，便于拆除。第四步：钢管桩

26、就位。加工厂制作好的钢管桩利用运桩台车运至现场，50t履带吊垂直运输并自上而下通过导向方框插入就位。第五步：震动锤就位并夹桩，做好震冲准备。第六步：测量调整钢管桩桩位和垂直度。就位过程中， 测量人员应与吊装工密切配合，通过多次试插或利用在钢管桩上焊接临时承重耳保证就位精确和管桩的垂直度。第七步：开启电源， 震动下沉。 震动下沉前及时拆除精确就位过程中加设的临时固定装置。 先用低档位震动10秒钟，检查桩位及垂直度， 确保无大变形后，高档位连续震动下沉。震动下沉过程中严密监控桩位和垂直度，做好插打记录。发现倾斜度超过1%应拔出，重新插打。振动持续时间长短应根据不同土质具体确定，一般不超过1015

27、分钟。第八步：测量计算钢管桩嵌入河底深度。停止震动下沉后水准仪、 塔尺测控入土深度。如果嵌入河底深度达不到设计要求（2 倍管径即 1.4m） ，及时报告项目领导以便确定加固措施、 制定加固方案。深度虽达不到设计要求但超过1 米时，根据现场地质及下沉过程实际情况酌情可不采取加固措施；深度达不到1 米时，必须采取相应的加固措施。第九步：缓慢松开夹具，移开震动锤。13 第十步：确定桩顶标高、放样 。全站仪施放设计桩顶高程，做出鲜艳表示以便进行后续的割桩和开槽工作。第十一步：桩头割平、开槽。 履带吊配合人工小心割除和开槽。桩顶、开槽承重面必须水平、光滑。第十二步：垫梁就位、焊接固定。履带吊垂直运输，人

28、工安装焊接。焊接时严格按照设计要求检查每一道焊缝质量，不合格的坚决返工， 不允许放过一个死角。第十三步：平联管安装就位。 平联管加工厂预制作， 现场精确测量后调整管件长度等几何尺寸，保证精度要求。履带吊垂直运输吊装就位，人工焊接。焊接时严格按照设计要求检查每一道焊缝质量，不合格的坚决返工， 不允许放过一个死角。第十四步：桥面板位置放样、 标识。全站仪测量放样，在安装好的帽梁上醒目的标识出桥轴线、桥面左右边线及全部承重梁的详细位置。第十五步：桥面板整体运输、安装就位。承重梁及桥面加工厂预制作，汽车吊配合载重车场内水平运输， 履带吊现场垂直运输吊装就位。 人工精加工焊接安装。焊接时严格按照设计要求

29、检查每一道焊缝质量，不合格的坚决返工， 不允许放过一个死角。第十六步：放样、焊接扶手栏杆。第十七步：安装平联管上斜撑，前移导向梁或夹桩架。转入下一跨施工。6.3.2 主要施工设备及人员配置栈桥施工计划投入施工作业人员12人。拟投入以下施工设备： 50t履带吊 1台、装载机 1台、dz90振动锤 1台、电焊及气割设备 3套。七、钢便桥及作业平台结构计算7.1 钢便桥计算书7.1.1 主要材料的截面特性力学性能14 查实用建筑五金手册p59表 1-3-14，p62 表 1-3-18 截面尺寸抵抗矩抗剪强度值弹性 模量e惯性矩()xxii截面积20a43mm（2.4210）a125mp52.1 10

30、64mm（1.287 10）32mm（2.883710）i20a 43mm（2.4210）a125mp52.1 1074mm（2.3710）32mm（3.557810）i40a 43mm（2.4210）a125mp52.1 1074mm（6.5910）32mm（8.607 10）7.1.2 便桥结构计算模型的选择确定：根据公路工程技术标准 p22页之规定，车道荷载为：桥梁单跨跨度为12米，内插得集中荷载标准值 pk=220kn, 均布荷载标准值为qk=10.5 kn/m 。车道荷载主要技术指标见下表：车辆荷载主要技术指标项目单位技术指标车辆重力标准值kn 350 前轴重力标准值kn 700 中

31、轴重力标准值kn 2120 后轴重力标准值kn 2140 轴距m 4+1.4 轮距m 1.8 前轮着地宽度及长度m 0.30.2 中、后轮着地宽度及长度m 0.60.2 车辆外形尺寸（长宽）m 82.5 7.1.3 便桥的检算 。1.1 桥位工程地质条件桥址处 zk11 钻孔从上到下地质土层情况详见附表1。附表 1 桥位地质土层情况表（ zk11）y()xwwvf15 土层序号土层名称层厚（ m ）层底标高（ m ）黄土状土5.4 382.72 砂类土9.1 373.62 圆砾10.0 363.62 -1 砂类土4.0 359.62 -1 粉质粘土4.8 354.82 砂类土1.5 353.3

32、2 -1 粉质粘土1.7 351.62 砂类土2.9 348.72 -1 粉质粘土3.8 344.92 砂类土13.6 331.32 -1 粉质粘土1.0 330.02 砂类土13.7 316.62 -1 粉质粘土1.3 315.32 砂类土12.2 303.12 2.1 设计条件（1） 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 （jtj025-86 ）（2） 钢结构设计规范（gb50017-2003）（3） 公路桥涵设计通用规范 （jtg d60-2004）（4） 公路桥涵地基与基础设计规范(jtg d63-2007) 2.2 施工关键设备（1）钻孔设备：冲击钻；（2）吊装设备： 50t 履带吊吊重

33、15t；（3）350kn 砼罐车（空载 200kn）错车。 ；16 2.3 平台与支钢便桥设计钻孔平台与主钢便桥相连， 保证钻孔施工时机械物资的周转与吊装，并为后续承台施工提供吊装平台。钢便桥设计为上承式321 贝雷梁钢桥由下至上为：600 x10钢管桩做为基础；2 根 i45b 型钢做为桩顶承重梁；3 组贝雷桁架做为主分配梁；贝雷上间隔 40cm 铺设 h350x175 横梁；面板采用 10mm钢板；17 附图 1 钢便桥横断面结构图桥台桥台附图 2 钢便桥整体布置图基础： zq1zq32 号墩采用 60010mm 钢管桩基础；桥台采用c30 混凝土桥台，台后与施工便道顺接。钢便桥设计共为

34、33 跨，连续墩采用单排3 根桩基，桩间距 2.3m；钢钢便桥下横梁采用双支 i45b， 以 321 型贝雷桁架作为主梁，二榀一组，花架宽度为 0.45m，相 邻 两 组中 心 距2m， 全断 面 共 计 3 组 。 贝 雷 梁 顶 的 横 向分 配 梁 采用hn350*175mm，分配梁之间间距为400mm，桥面标高 +388.6m。根据桥位地质土层情况判定，钢管桩的入土深度要达到810m。2.4 材料参数选取材料应力：根据钢结构设计规范 ，对于 q235 材料的设计值f190mpa，fv110mpa；对于 q345 材料的设计值 f250mpa，fv145mpa；贝雷架材料为16mn 钢，

35、其它材料采用q235b钢。具体性能参数如下：18 表 2-1 单个贝雷桁片设计参数3、设计荷载及荷载工况3.1 设计荷载（1）上部结构自重钢材容重；（2）砼车荷载350kn 砼罐车（空载 200kn）错车。每个轮接地面积 0.3 0.2m2；控制荷载布置形式：350kn 砼罐车（在钢便桥上错车）计算行车速度： 10km/h 砼运输车空载时约200kn，载重时 350kn 总重350 kn （空载时 200 kn）前轴压力70 kn （空载时 40 kn）后轴压力140 kn （空载时 80 kn）轮 距1.8 m 轴 距4.0 m +1.4m 前轮着地面积0.30m 0.20m 后轮着地面积0

36、.60m 0.20m 19 汽车的平面尺寸如图：（3）50t 履带吊履带着地面积： 760mm 4690mm；履带中心距： 3.54m 最大起重量： 15t；平均接地比压： 0.098mpa(按起重量 15t 算) 空载行走比压： 0.069 mpa 50t 履带吊构造见下图：20 履带吊尺寸图履带吊轮压分布图（4）冲击钻：总重约15t，小于砼车荷载，按照砼车计算；（5）施工荷载及人群荷载：3.0kn/m2；3.2 荷载工况平台设计荷载包括： 恒载、履带吊自重、 履带吊起吊荷载、 砼车荷载、流水压力；平台设计时最不利荷载组合如下：工况一：恒载履带吊自重履带吊起吊荷载；工况二 : 恒载砼车满载荷

37、载 +空车荷载（会车）；部分计算在上述工况同时增加施工荷载及人群荷载；4、面层钢板计算对履带吊和砼车荷载进行分析，在砼车的轮载下，面板下部肋间距为40cm,面板21 荷载最大。采用工况二控制计算：钢板厚度采用 10mm 厚 q235a钢板，型钢间距为 40cm ，净距 40-17.5=22.5cm，计算取值为 22.5cm；最不利荷载为砼重车荷载，后轮轮胎尺寸为0.3 0.2m， ，每个车轮荷载为 70kn；根据公路桥涵设计规范对于单独一个荷载，有效分布宽度为：13017.538.50.3853laadcmm对于砼车荷载，简支板条活载弯矩为：170 / 20.2(1)()1.3(0.225)3

38、.694240.3852opbpmulknma其中 1+为冲击系数；mknglmog?=0942.082；对于多跨度连续单向板，由于t/h1/4；弯矩修正如下：一米长度跨中弯矩0.51.89ommknm中221.89 6 1000113.41900.016mmmpafmpahw中中面板满足要求。5、h350x175 分配梁计算5.1 工况一在钢便桥结构计算荷载分析 (计算宽度取 0.4m)：自重均布荷载：模型自动计入施工及人群荷载：不考虑同时作用50t 履带吊轮压： q=98 0.4=39.2knm 22 56.8190mpafmpa使用 sap2000 计算模型及结果显示，分配梁在此工况下满

39、足要求。5.2 工况二在钢便桥结构计算最不利荷载为砼重车荷载，后轮轮胎尺寸为0.3 0.2m， ，单边车轮作用在跨中时， 纵向分配梁的弯矩最大， 轮压力为简化计算可做为0.3m长，车辆单边后轮重力p=70kn。单个轮重35kn， q=35/0.3=116.7knm；23 91.6190mpafmpa使用 sap2000计算模型及结果显示， 分配梁在此工况下满足要求。6、贝雷计算计算跨径取桩顶横梁在钢便桥处最大间距12m，按简支梁计算， 计算以单层双排贝雷为基本单元；分别采用工况一和工况二， 并增加施工及人群荷载后进行计算；6.1 砼罐车作用（工况二）（1）荷载分析自重均布荷载面板荷载： q1=

40、 =3.27kn/m 工 25a荷载： q2= =3.53kn/m 贝雷自重： q3=2* =1.8kn/m 则：q= q1+q2+q3 =3.27+3.53+1.8=8.6kn/m 24 砼罐车作用；（2）砼罐车作用工况1：砼罐车满载时后轴位于跨中间时，贝雷弯矩最大，如下图所示；图 7.1-1 钢便桥通道处砼车分布受力分析示意图弯矩图（max1362.58mknm）剪力图（max1167.05qkn）25 （3）砼罐车作用工况2：满载车后轴在贝雷梁支点处贝雷梁剪力最大；经过贝雷支点最大为两个后轮载重；max0280qkn6.2 50t履带吊作用（工况一）（1）荷载分析：自重均布荷载：q= 8

41、.6kn/m 50t 履带吊：q2=15.176. 098=85.7 kn/m （2）工况 1：履带吊处在跨中时贝雷梁弯矩最大；26 图 7.1-2 主墩钢便桥通道处吊车分布受力分析示意图弯矩图（max 2457.57mknm）（3）工况 2：履带吊靠近贝雷支点是贝雷梁受剪力最大；受力分析示意图剪力图（max 2238qkn ）27 支点力图（max 2448.60qkn ）6.3 施工及人群荷载22(3.54 / 2312 ) / 895.588qlmknm ；(3.54 / 23 12) / 231.82qlqkn6.4 贝雷计算结论最大弯矩maxmax 2457.5795.58553.1

42、5mmmknm最大剪力maxmax 223831.8269.8qqqkn采用双排单层贝雷架，则max97521950553.15mknmmknmmax66321326269.8qknqkn均能满足要求。平台贝雷梁最大跨径6m 时，贝雷梁抗弯、抗剪均能满足履带吊起吊时的强度要求。7、型钢梁计算图中型钢与贝雷的节点在与钢管连接位置处，在钢管连接处按照抗剪计算， 根据钢结构设计手册每1cm 长直角焊缝承载力设计值表20-1 中 8mm 焊缝的承载力设计值为8.96kn，我部设计时，型钢和钢管连接焊缝均大于1m 以上，大于最大重量 65t。由于下部型钢梁与贝雷的节点在与钢管连接位置处，故型钢弯矩很小，

43、 可以忽略计算，主要计算剪力。（1）当受力处于支点部分时，型钢梁剪力最大，按照第6 节中计算，最大为253.9kn。28 （2）结论最大剪力max253.9qkn最大支反力253.9rkn2i45b 型钢： wx=3000cm3，ix=67520cm4，sx=1774.2cm3，tw=27mm 6max3431.96 10143.98190300010mmpampaw334253.9 101774.21012.351106752010272qsmpampaib，满足要求。8、钢管桩计算8.1 钢管承载力履带吊作用时钢管桩所承受的压力显然大于砼车作用时的荷载，因此计算时只需考虑履带吊作用与上层结

44、构自重荷载组合时时的工况，且履带吊的偏心履带作用在一侧钢管桩时，此时该侧桩的承载力最大：考虑人群荷载3.0kn/m2 及自身重量钢管桩单桩最大支承力按350kn 计算。8.1 钢管入土计算根据350 kn. 当入土 8m时，钢管桩入土可满足要求；9、计算结论29 根据计算结果，设计结构可以满足施工要求。构件焊接和连接时，应牢固可靠。每次洪水过后和每个月定期检查钢管底部的着床情况. 7.2 施工平台计算书（1）桩基平台结构钻孔平台的结构形式为：钢管桩基础、工字钢横梁、工字钢分布梁、槽钢面板。桩基施工平台采用 600 的钢管、工字钢横梁为i40b 型、工字钢分布梁为i40b 型、面板槽钢。（2）

45、、桩基平台施工验算：、平台 i40b 工字钢分配梁验算其力学特性如下：（ix=3583cm4、wx=325.8cm3 、sx=189.8cm3、 t 12.3mm ）荷载计算：按一辆载重10m3的砼罐车重量为350kn （考虑安全和冲击系数15% 后重量修正为402kn ）后轴位于工字钢分配梁跨中进行最不利验算（此时重车后轮平行于工字钢长度方向） ，根据轮胎着地宽度此时后轴重量至少由2 根工字钢同时承担。受力模式分析：后轴两排轮重估算为280kn 、后轴前后两轮各承担140kn ，按单跨跨径 12 米、承担两个集中力n=140kn 进行不利验算。承受弯矩： mmax 0.278pl0.2781

46、4012=467.04kn.m 承受剪力： qmax （1.167+0.167 ）p1.334140186.76kn 横梁强度验算mmax/wo 335.268106/ （325.83103）343mpa 400mpa 剪应力 q sx/（ixt ）1341000569.41000/（107521000036.9 ）20mpa =110 mpa 挠度验算 f=2.508pl3/(100ei)=9.6mm f5000/400=12.5mm 故桩基平台分配梁采用i40b 型钢间距为 40cm满足使用要求。、平台 i40b 工字钢主梁施工验算荷载计算：按一辆载重10m3（重量为 350kn ）的砼罐

47、车（考虑15% 安全和冲击系数后重量修正为402kn ）后轴位于工字钢主梁跨中进行最不利验算，此时由两根主梁承担受力、承担受力为p=2280kn 。30 受力模式分析：计算跨径12m ， 此时按重车后轮垂直于工字钢长度方向进行最不利验算。 mmax0.278pl0.278 28012=934.08kn.m qmax （1.167+0.167 ）p1.334 201373.52kn i40b 力学特性： ix=16574cm4,wx=920.8cm3,sx=541.2cm3,t 15.8mm 主梁横梁强度验算mmax/wo 670.536106/ （920.82103）151mpa 364mpa

48、 剪应力 qsx/（ixt ）26810001082.41000/（331481000030）29mpa =110 mpa 挠度验算 f=2.508pl3/(100ei)=8.7mm f5000/400=12.5mm 故钢平台桩顶主梁横梁采用2 根 i40b 工字钢满足使用要求。八、安全措施8.1 、成立以项目经理为组长，项目部领导班子成员及各部门负责人为成员的事故应急救援领导小组；8.2 、筑岛施工时邀请当地河道管理部门和其他相关管理机构工作人员到现场检查指导工作，保证施工期间河道安全。8.3 、为了防止人员坠落措施：施工现场要有完善的安全保障措施，醒目的安全标志和护栏， 进入工区戴好安全帽

49、及其他劳防用品。施工期间派专职安全工程师1 名，负责日常安全生产管理工作，并标示“小心坠落”的警示牌。8.4 、筑岛涉及其他安全要求的，到相关部门办理相关手续，并遵照执行。8.5 、对进入施工现场的施工人员进行安全施工培训，培训考核合格后方能进场施工；8.6 、防机械伤害措施：机械设备的操作人员经过安全技术操作规程培训，考试合格后持有效证件上岗。 定期检查机械设备的安全保护装置和安全指示装置，以确保以上两种装置的齐全、 灵敏、可靠。机械操作人员必须听从施工人员的正确指挥，精心操作。加强工程机械和车辆的检查维修，对驾驶人员进行安全教育，严禁违章开车，杜绝交通事故的发生。8.7 、施工现场必须配备

50、救生船、救生圈、救生衣等必要的救援物品，施工现场必须有足够的救援物质储备。 筑岛完成后， 岛面临水边必须做好防护， 保障施工31 人员安全。8.8 、现场电缆必须架空布设合理。照明充足，各种电器控制设立二级漏电保护装置，用电设备实行“一机一闸一保护” 。 电器、线路修理时必须断电，并挂上警示牌；电器控制系统必须有防雨设施。8.9 、保证现场道路平整、畅通、不积水，夜间作业区及现场施工道路均应设足够的照明。8.10 、 定期由安全总监及安全环保部定期组织施工和管理人员进行应急演练和安全生产学习， 提高全员安全施工的意识。 安全员组织班组人员进行安全活动，总结经验，吸取教训，对指出的整改意见要限期

51、整改。8.11 、施工现场和项目部设置专门的通讯设备，确保通讯的畅通， 确保救援道路通畅。要安排专人随时和当地海事部门联系，以求配合， 堰顶有红灯等醒目警示标志。筑岛施工平台两侧设置围栏；8.12 、为确保施工安全，项目部配备2 名安全环保巡视员轮班对现场进行监控，现场施工员积极配合巡视员做好安全监控工作；8.13 、 安排专人每天对河道及其上游地区天气状况进行监控，及时收集各种气象、天气数据，做好雨季施工安全预警和洪水预警；8.14 、严格落实安全责任制，保证责任到人；8.15 、由于该筑岛岛体位于沣河边缘， 考虑到有当地村民到该区域垂钓或其他活动，需在岛体两侧水库边设置长30m的警戒线，

52、并挂安全标语等， 现场安全员需随时注意岛体范围30m内无闲杂人员靠近。8.16 、机械设备使用安全措施8.16.1 、对所有各种机械设备进场后， 必须由设备部负责人会同安全员和使用机械的人员共同对该机械设备进行进场验收工作，经验收发现安全防护装置不齐全的或有其它故障的应退回设备保障部门进行维修和安装。8.16.2 、设备安装调试合格后，应进行检查，并按标准要求对该设备进行验收，经项目部组织验收合格后方能正常使用。8.16.3 、使用前要对设备使用人员进行必要的安全技术交底和教育工作，使用人员必须严格执行交底内容及按操作规程操作。8.16.4 、使用中要经常对该设备进行维修保养，停止使用后切断电

53、源并锁好电闸32 箱。8.16.5 、各种机械设备必须专人专机，凡属特种设备， 其操作负责人要按规定每周对施工现场的所有机械设备进行检查，发现问题及隐患及时解决处理， 确保机械设备的完好，防止机械伤害事故的发生。8.17 、预防触电事故的安全防护措施根据临时用电安全技术规范规定，加强施工现场用电管理， 保障施工现场用电安全，防止触电事故发生。8.17.1 、施工现场专用的中性点直接接地的供电线路必须实行tn sr接零保护系统，同时必须做到三级控制两级保护，电箱为标准电闸箱，并采取防雨、防潮措施。8.17.2 、电气设备应根据地区或系统要求，做保护接零，或做保护接地，不得一部分设备做保护接零，另

54、一部分设备做保护接地。8.17.3 、必须由持有合格证件的专职电工，负责现场临时用电管理及安拆。8.17.4 、对新调入工地的电气设备，在安装使用前，必须进行检验测试。经检测合格方能投入使用。8.17.5 、专职电工对现场电气设备每月进行巡查，项目部每月对施工用电系统、漏电保护器进行一次全面系统的检查。8.17.6 、 配电箱设在干燥通风的场所， 周围不得堆放任何妨碍操作、 维修的物品，并与被控制的固定设备距离不得超过3 米。安装和使用按“一机、一闸、一漏电保护器” 的原则，不能同时控制两台或两台以上的设备，否则容易发生误操作事故。8.17.7 、配电箱应标明其名称、用途，并做出分路标志，门应

55、配锁，现场停止作业 1 时间以上时，应将开关箱断电上锁，责任到人进行管理。8.17.8 、照明专用回路设专用漏电保护器，灯具金属外壳做接零保护， 室内线路及灯具安装高度低于2.5 米的应使用安全电压。在潮湿和易触及带电体的照明电源必须使用安全电压，电气设备架设或埋设必须符合要求，并保证绝缘良好。任何场合均不能拖地。8.17.9 、线路过道应按规定进行架空或地埋，破皮老化线路不准使用。8.17.10 、使用移动电气工具和砼振捣作业时，必须按规定穿戴绝缘防护用品。33 8.17.11 、凡从事与用电有关的施工作业时，必须实行电工跟班作业。8.17.12 、手持电动工具的使用，应符合国家标准的有关规

56、定。工具的电源线、插头和插座应完好。 电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘应完好无损， 维修和保管应由专人负责。8.17.13 、临时用电必须建立对现场的线路、设施的定期检查制度，并将检查、检验记录存档备查；8.17.14 、临时配电线路必须按规范架设整齐，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，也不得沿地面明敷设。施工机具、车辆及人员，应与内、外电线路保持安全距离。达不到规范规定的最小距离时，必须采用可靠的防护措施8.17.15 、电焊机应单独设开关。电焊机外壳应做接地保护。一次线长度应小于5 米，二次线长度应小于30 米，两侧接线应压接牢固，并安装可靠防护罩。焊把线应

57、双线到位， 不得借用金属管道、 金属脚手架、轨道及结构钢筋作回路地线。焊把线无破损，绝缘良好。电焊机设置地点应防潮、防雨、防砸。8.17.16 、 施工现场必须有专职电工进行电气接拆线，专职电工必须有上岗证，电气设备，电动工具要用插头插接，不能用导线插于插座内。8.17.17 、220v照明灯安全高度为2.5 米，导线插头必须用绝缘带绑扎好，不得裸漏导线。8.18 、防溺水措施8.18.1 、在填筑岛靠近临水侧四周距填筑边缘1 米范围内设置安全栏杆， 并安装安全网。8.18.2 、在岛体四周配备救生设备，救生圈，救生绳。8.18.3 、监测河水标高，发现水位上涨速度很快，并与河道管理处取得联系

58、，询问水面上涨的原因。8.18.4 、洪水季节必须加大水位的监控，发现异常并随时准备人员撤离。8.18.5 、在岛体上设置安全逃生通道，规划逃生路线，以及逃生方式，同时备足救生圈，以免人员在逃生过程中不慎落水。8.18.6 、建立水位上涨报警机制。九、安全应急预案34 9.1 、安全管理组织机构与职责9.1.1 、负责制定、修改本项目特种设备事故应急救援预案，组建本项目应急救援队伍，组织实际训练、演习与实施工作。9.1.2 、负责发布和解除应急救援命令， 组织指挥应急救援队伍和应急救援行动。910.1.3 、负责建立通信与报警系统，储备抢险、救援、救护方面的装备和物资；督促做好事故的预防工作和安全措施的定期检查工作。910.1.4 、向上级部门、当地政府和友邻单位通报事故的情况。必要时向当地政府和有关单位发出紧急救援请求。 负责事故调查的组织工作并总结事故的教训和应急救援经验。9.2 、事故现场各职能小组职责9.2.1 、联络协调组： 组长由童歆同志担任， 负责事故险情汇总及现场安全工作，检查抢险救援到岗情况，与上级指挥部联络，并视情请求援助。9.2.2 、应急抢险组组长由刘文军同志担任， 负责事故发生时， 维护好现场， 保证应急救援工作顺利进行；对场区内外进行有效的隔离工作和维护现场应急救援通道畅通的工作；9.2.3 、后勤保障组组长由程曙光